数字摄影测量学习题总结(2)

该像素即为一个特征点“抑制局部非最大” 第二种：F?rstner点特征提取算子

基本原理：计算各像素的Robert’s梯度和像素（c，r）为中心的一个窗口的灰度协方差矩阵，在影像中寻找具有尽可能小而接近圆的误差椭圆的点作为特征点

具体过程：1）以某一像素为中心，开取一定大小的窗口2)计算各像素的Robert's梯度3）计算窗口中灰度的协方差矩阵4）计算兴趣值q和权值w；5）确定待选点 6）选取极值点

由于Forstner算子比较复杂，可首先用一简单的差分算子提取初选点，然后采用Forstner算子在3*3窗口计算兴趣值，并选择备选点，最后提取的极值点为特征点，具体步骤如下：

1）利用差分算子提取初选点(提高计算速度）

2）在以初选点(c,r)为中心的窗口中按F?rstner算子法计算协方差矩阵与误差椭圆的圆度qc,r；

3）给定阈值选择备选点;

4）以权值为依据，选取一适当窗口中的极值点为特征点

23、分别给出Moravec和Forstner算子的程序框图，并编程实验。 24、什么是线特征？有哪些算子可用于提取线特征？它们的特点各是什么？ 沿边缘走向的灰度变化平缓，而垂直于边缘走向的灰度变化剧烈。

根据使用的技术方法分为三类

1）使用图像函数一阶导数(最大）的算子即一阶差分算子：确定图像函数的梯度。主要包括Roberts、Prewitt、Sobel、Kirsch等算子

基于图像函数二阶导数（过零点）的算子即二阶差分算子：用零交叉点确定边缘像素。如方向二阶差分算子，Laplacian算子等

将图像函数与边缘的参数模型相匹配的算子即模板匹配算子：用理想的边缘模板和图像进行匹配。当发现吻合很好时，但前的像素就标记为边缘。如：Kirsch算子

25、拉普拉斯算子的缺点是什么？为什么高斯-拉普拉斯算子能避免拉普拉斯算子的缺点？ 26、简述用Hough变换提取直线的原理。

27、简述用Hough变换提取直线的基本过程并给出程度框图。 28、什么是影像分割？

影像中的物体,除了在边界表现出不连续性之外,在物体区域内部具有某种同一性。根据这种同一性,把一整幅影像分为若干子区域,每一区域对应于某一物体或物体的某一部分,这就是区域分割

29、什么是核线和核线影像？制作核线影像的目的是什么？ 30、获取核线影像的方法有哪几种?分别叙述这几种方法的基本过程. 31、什么是数字地面模型？DEM有哪几种主要的形式，其优缺点各是什么？

数字地面模型DTM是地形表面形态等多种信息的一个数字表示。严格地说,DTM是地形、资源、环境、土地利用、人口分布等多种信息的定量或定性描述

答：（1）矩形网格Grid DEM，用一系列在X,Y方向上都是等间隔排列的格点的高程值Z表示地形，形成一个矩形格网的DEM。

优点：存贮量小（可进行压缩）,便于存取和管理； 缺点：有时不能准确表示地形的结构和细部； （2）不规则三角网TIN

根据地形特征采集的点按一定规则连接成覆盖整个区域并且互不重叠的许多三角形，构成的不规则三角网。

优点：能较好地顾及地面的点、线特征，表示复杂地形较规则格网精确； 缺点：数据量大，数据结构复杂，管理不便； （3）Grid-TIN

一般地区使用Grid结构，沿地形特征附加TIN结构

32、DEM数据的获取方法有哪些？它们的特点各是什么？数字摄影测量的DEM数据采集方式有哪些？

DEM数据点的采集方法：

1、 地面测量 2、现有地图数字化（手扶跟踪数字化仪和扫描数字化仪） 3、空间传感器 4、数字摄影测量

获取方式 地面测量 摄影测量 立体遥感 DEM的精度 非常高(cm) 比较高(cm-m) 低 获取速度 成本 耗时 很高 更新难度 应用范围 很困难 小范围区域，特别的工程项目 大的工程项目，国家范围内的数据收集 国家范围乃至全球范围内的数据收集 国家范围内以及军事上的数据采集，中小比例尺地形图的数据获取 小范围，特别的项目 高分辨率、各种范围 高分辨率、各种范围 比较快 比较高 周期性 很快 低 很容易 周期性 地图数字化 比较低 GPS 激光扫描 比较高(cm-m) 非常高(cm) 比较耗时 低 快 很快 很快 比较高 容易 比较高 容易 比较高 容易 雷达干涉测比较高(cm-m) 量

数字摄影测量的DEM数据采集方式：

1、沿等高线采样 2、规则格网采样 3、剖面法（沿断面扫描） 4、渐进采样 5、选择采样 6、混合采样 7、自动化DEM数据采集

33、叙述移动曲面（二次曲面）拟合法DEM内插的计算过程和公式。 34、简述多面函数法DEM内插的原理。

35、简述基于矩形格网的DEM双线性多项式内插的计算过程和公式。

36、列举DEM在测绘中的应用。

绘制等高线、坡度、坡向图、立体透视图、制作正射影像图、立体景观图、立体匹配片、立体地形模型、地图的修侧。

37、简述数字高程模型TIN的构建方法和过程。 角度判断法建立TIN

1. 基本思想

在已知三角形两个顶点的条件下，利用余弦定理计算各备选第三顶点构成的三角形内角大小，选择能使内角最大的备选点为该三角形的第三顶点。 2.主要过程

(1)将原始数据分块，以减少检索点数

(2)确定第一个三角形。从离散点中任取一点A(一般取数据文件中的第一个点)，在其周围找出离A点最近的点B作为三角形的第二个点，然后对边AB附近的点Ci，用余弦定理计算∠Ci

222cos?Ci?AC?BC?AB2AC?BC若∠C＝max{∠Ci},则C为该三角形的第三个顶点。

(3)三角形的扩展。由第一个三角形的一条边开始向外扩展，将全部离散点构成三角网，并保证没有重复和交叉的三角形。

(3-1)备选扩展点的确定。取与第三个顶点不同侧的点为备选点。 若扩展起始边的直线方程为f(x,y)=0, 则当f(xi,yi) f(x3,y3)<0时， (xi,yi)为备选点。

(3-2)重复与交叉检测。一条边最多只能扩展二次。 38 、TIN的存贮结构有哪几种？各有什么特点？ 三种存贮结构

1、直接表示网点邻接关系的结构 2、直接表示三角形及邻接关系的结构 3、混合表示网点及三角形邻接关系的结构 39、什么叫正射影像？什么叫数字正射影像地图？

正射影像消除倾斜误差和投影误差具有统一比例尺的影像。利用正射投影技术得到的影像 数字正射影像地图将航空摄影正射影像或航天遥感正射影像与重要的地形要素符号及注记叠置，并按相应的地图分幅标准分幅，以数字形式表达的地图。

40、什么叫数字微分纠正？它有几种方法？简述各种方法的原理和特点。

根据有关的参数与数字地面模型，利用相应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，从原始非正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一进行纠正，且使用的是数字方式处理，故叫做数字微分纠正。

1、直接法由原始像点坐标（x，y）出发求纠正后的像点坐标(X,Y)称为正解法即直接法 即X=Fx(x,y)Y=Fy(x,y)

2、间接法由纠正后的像点坐标(X,Y) 出发，反求其在原始像点坐标（x，y）称反解法即间接法即x=Gx(x,y) y= Gy(x,y)

41、叙述间接法数字微分纠正的方法和主要过程

a1(X?XS)?b1(Y?YS)?c1(Z?ZS)x??f?a3(X?XS)?b3(Y?YS)?c3(Z?ZS) ??a(X?XS)?b2(Y?YS)?c2(Z?ZS) ?y??f2a3(X?XS)?b3(Y?YS)?c3(Z?ZS) ??1、计算地面点坐标 (I?,J?)?(X,Y,Z)2、计算像点坐标 (X,Y,Z)?(I,J) 3、灰度内插 g(I,J)g(I?,J?)?g(I,J) 4、灰度赋值

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